油田化學助劑應用案例

2022年，面對新冠肺炎疫情影響，西北油田完井管理中心完成油井控設備、稠油堵塞管道清理等項目24個，節省採購費用1,368.3萬元。

油管在使用過程中，由於蠟、聚合物、鹽類等的影響，管徑不斷變窄，導致原油流量減少，影響原油產量。因此鑽井公司一般每年清理一次管道。處理完管接頭的焊接後，需要對管道進行清潔。

一般情況下，用作油管的鋼管內外表面都會有鏽蝕。如果不清洗，使用後會污染液壓油，影響液壓裝置的正常運作。因此需要透過酸洗的方法來去除管道內表面的鏽蝕。酸洗還可以去除管道外表面的鐵鏽，有利於在管道外表面塗上防銹漆，並提供持久的防腐保護。酸洗一般以濃度0%~15%的酸溶液進行。友鑄公司，提供緩蝕劑產品：油田用耐高溫酸化緩蝕劑UZ CI-180。在酸化或酸洗過程中，酸會對鋼材產生腐蝕，而在高溫下，腐蝕的速度和範圍會大大增加，因此，在油田生產中，高溫管道的防腐尤為重要，這不僅關係到油田開採的效益，而且與生產安全密切相關。酸對管道和設備的侵蝕程度取決於接觸時間、酸濃度和溫度條件等。 UZ CI-180具有優異的耐高溫性能，在高達350°F（180°C）的溫度下，在酸混合物中添加UZ CI-180可大幅降低酸對井底高溫鋼材的腐蝕作用。友鑄在管道清洗、鑽井液配製、設備維護等方面的項目得到了西北油田管理中心的高度認可。

位於東營市東三路的楓頁1-10HF井是國內首口突破20天鑽井週期的頁岩油水平井，比計畫提早24天完鑽。它是國家能源局批准的三個國家級頁岩油示範區之一，也是我國首個國家級陸相斷陷盆地頁岩油示範區。該井提前24天完井，節省成本1000多萬元。

由於距離附近400公尺處有壓裂井，且靠近礫石岩邊界，楓頁1-10HF井面臨水侵、溢流和液漏的風險。此外，井底的高溫也為各種儀器帶來了挑戰。專案組注重工程技術支援和技術攻關。他們先後解決了強非均質性甜點預測困難、高溫高壓下儀器限制、鑽井液漏失與湧入並存等限制因素。

他們開發並應用了一種合成泥漿系統來提高流動性。其中，目前由友鑄公司研發的鑽井液添加劑TF FL WH-1水泥降濾失劑，能夠在頁岩井筒表面形成一層高品質的薄膜，防止鑽井液濾液進入地層，TF FL WH-1設計用於井底循環溫度（BHCT）在60℉（15.6℃）至400℉（204℃）至4004℃）的至400℉（204℃）。

TF FL WH-1 可將 API 流體損失控制在 36cc/30 分鐘以下，同時控制地層中的氣體運移。一般而言，大多數漿料都需要 0.6% 至 2.0% 的 BWOC。其用量通常小於0.8%BWOC，進而保護儲層、穩定井筒。有效封鎖了頁岩孔隙和微裂縫，阻止了鑽井液濾液的侵入，減少了孔隙壓力的傳遞，顯著增強了鑽井液的抑製作用。

現場應用結果表明，此高性能水基鑽井液具有抑制性強、提高機械鑽速、高溫穩定、保護儲層、環境友善等特性。

2022年2月，中國石化巴中1HF井，位於侏羅系河道砂岩油氣藏，創新提出「壓裂、滲吸、關井一體化」壓裂設計概念。此方法是為了解決河道砂岩儲層緻密、地層壓力係數高的特性而開發的。優化後的「密接切割+暫堵導流+高強度加砂+滲吸增油」壓裂製程技術，大幅度提高了地下油氣流動能力，建立了新的壓裂施工模式，為水平井規模壓裂提

優卓壓裂液中的高溫降濾失劑、高溫防塌堵劑、高溫流量型調節劑等克服了地層孔隙壓力、井筒應力、岩石強度等帶來的壓力和濾失挑戰。特種凝膠封堵技術源自西南石油大學，該技術使特種凝膠進入漏失層後自動停止流動，填充裂縫和空隙空間，形成“凝膠塞”，將內部地層流體與井筒流體隔離。該技術對於裂縫、多孔和破碎地層的嚴重洩漏以及流體損失嚴重和回流量極小的情況非常有效。

2023年5月30日11時46分，中國石油塔里木油田申迪特克1井開鑽，拉開了萬米級超深地質與工程科學探索的序幕。這是我國深部地球工程的歷史性時刻，標誌著我國深部地球探測技術取得重大突破，開啟鑽探能力「萬米時代」。

申地特克1井位於新疆阿克蘇地區沙雅縣，位於塔克拉瑪乾沙漠腹地。這是中油在塔里木油田的重大“深層地球工程”，毗鄰埋深8000米、儲量規模達10億噸的富滿超深油氣區。該井設計井深11100米，計畫鑽完井週期457天。 2024年3月4日，申地特克1井鑽井深度突破10,000米，成為世界第二口、亞洲第一口突破10,000公尺的直井。這一里程碑標誌著中國已經獨立攻克了鑽探超深井的技術難題。

萬米級鑽井是油氣工程技術中最具挑戰性的領域之一，有許多技術瓶頸。也是衡量一個國家工程技術裝備水準的重要指標。面對極端井下溫度、壓力條件，高溫鑽井液、耐高溫馬達、定向鑽井技術有重大進展。岩心採樣及電纜錄井裝備、175兆帕超高壓壓裂車、壓裂液裝備等取得突破，並成功完成現場試驗。這些發展促成了幾項安全且有效率地鑽完超深井的關鍵技術的誕生。

本專案採用的鑽井液體係針對特定的高溫、高壓環境，開發了性能優良的降失水劑和緩蝕劑，在高溫下仍能保持優異的流變性能，且易於調節和維護。黏土控制添加劑也增強了黏土顆粒在超高溫條件下的脫水能力，提高了鑽井液的適應性和穩定性。

吉木薩爾頁岩油是我國首個國家級陸相頁岩油示範區，位於準噶爾盆地東部。面積1278平方公里，預測資源儲量11.12億噸。 2018年，吉木薩爾頁岩油開始規模開發。一季度，新疆吉木薩爾國家級陸相頁岩油示範區頁岩油產量31.5萬噸，創歷史新高。示範區正加快推進頁岩油增儲上產，計畫於2024年完成鑽井100口、壓裂井110口。

頁岩油是附著在頁岩上或其裂縫中的石油，是最難開採的石油類型之一。新疆頁岩油資源豐富，勘探開發前景廣闊。中國已將頁岩油資源確定為未來石油接替的重點領域。新疆油田吉慶油田作業區地質研究中心二級工程師吳成梅介紹，吉木薩爾頁岩油一般埋深在3,800公尺以上。深埋和極低的滲透性使得開採變得如同從磨刀石中提取石油一樣困難。

中國陸相頁岩油開發整體面臨四大挑戰：一是石油較重，流動困難；第二，甜蜜點很小，難以預測；三是黏土含量高，壓裂難度大；四是分佈不一致，操作複雜。這些因素長期限制中國陸相頁岩油的規模化、高效開發。此工程針對壓裂返排液的處理，採用新型添加劑，減少污染，回收利用，將其重新製成壓裂液重複利用。此方法於2023年在9口井上進行了試驗，取得了優異的效果。自2024年6月起，該計畫將重構的壓裂液用於大規模壓裂作業。

本計畫主要地層由煤層、灰色和棕色泥岩段組成，這些地層均為水敏性地層。吉木薩爾頁岩油區塊2井裸眼段較長，地層浸泡時間延長。如果使用水性泥漿，可能會發生坍塌和不穩定，但油基鑽井液不會產生水化效應。油包水乳化鑽井液在穩定時也不會造成水化效應，因此油性鑽井液不會產生水化膨脹壓力。研究採用油基泥漿體系，防塌原理及措施為：1.化學抑制：控製油水比在80：20以上，減少水相侵入地層，有效防止煤層及水敏性強地層的膨脹塌陷。 2.物理性封堵：在軟弱地層中預先加入鈣質材料等加重劑，增強地層承壓能力，防止井漏。 3.機械支撐：控制密度在1.52g/cm³以上，在堆積段逐漸增加密度至設計極限1.58g/cm³。友珠公司生產的加重劑能達到預期的效果，並保證了鑽井、完井工程的順利完成。